一類奇異切換系統(tǒng)的分析與控制設(shè)計
發(fā)布時間:2018-04-13 11:52
本文選題:奇異切換系統(tǒng) + 分段時變Lyapunov函數(shù)方法。 參考:《遼寧大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:切換系統(tǒng)是一類特殊的混雜系統(tǒng),有著重要的理論研究價值和廣泛的實際工程應(yīng)用背景.對于線性切換系統(tǒng)而言,大部分的成果集中在正常切換系統(tǒng)上.與正常切換系統(tǒng)相比,奇異切換系統(tǒng)由于自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及正則性、脈沖模消除、狀態(tài)跳變及一致初始狀態(tài)等問題的存在,使得對奇異切換系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和控制設(shè)計更復(fù)雜,也更具挑戰(zhàn)性,研究成果也相對較少,仍有很多問題亟待解決.本文在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究線性奇異切換系統(tǒng)的分析與控制問題,主要研究成果如下:第一章為緒論,介紹了本文的研究背景及概況.對切換系統(tǒng)、奇異系統(tǒng)和奇異切換系統(tǒng)的研究意義、研究方法以及取得的成果進(jìn)行了概述,并簡要地介紹了本文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排.第二章研究一類線性奇異切換系統(tǒng)在給定駐留時間切換信號下的全局指數(shù)穩(wěn)定性分析問題.與一般的駐留時間方法不同,本章的駐留時間是一個任意事先給定的常數(shù),而不是通過計算子系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)而得到的.在所有子系統(tǒng)都是指數(shù)穩(wěn)定的前提下,首先,基于動態(tài)分解技術(shù),將奇異切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析問題轉(zhuǎn)化為帶有狀態(tài)跳變的降階正常切換系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析問題;其次,通過構(gòu)造的分段時變Lyapunov函數(shù),獲得了此奇異切換系統(tǒng)在給定駐留時間切換信號的全局指數(shù)穩(wěn)定性的充分條件.通過仿真結(jié)果表明,本章所提出的方法具有較小的保守性.第三章研究一類線性奇異切換系統(tǒng)在基于駐留時間切換信號下的全局鎮(zhèn)定設(shè)計問題.與第二章不同,對切換系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制不再需要.因此,在允許所有的子系統(tǒng)都是不穩(wěn)定的前提下,首先,基于動態(tài)分解技術(shù),將切換奇異系統(tǒng)的鎮(zhèn)定設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為帶有狀態(tài)跳變的降階正常切換系統(tǒng)的鎮(zhèn)定設(shè)計問題;其次,通過構(gòu)造分段時變Lyapunov函數(shù),獲得了此奇異切換系統(tǒng)在駐留時間切換信號可全局鎮(zhèn)定的充分條件:限制駐留時間在一個給定且有限的區(qū)間上,限制激活子系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù)的增長,確保整個切換系統(tǒng)在切換時刻的“能量”是嚴(yán)格下降的.最后,仿真算例說明了本章所提方法的有效性.第四章研究一類線性奇異切換系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析問題.首先,基于動態(tài)分解技術(shù),將切換奇異系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析問題轉(zhuǎn)化為帶有狀態(tài)跳變的降階正常切換系統(tǒng)的有限時間穩(wěn)定性分析問題;其次,通過構(gòu)造分段時變Lyapunov函數(shù),獲得了此奇異切換系統(tǒng)在駐留時間切換信號下的有限時間穩(wěn)定性的充分條件.最后,仿真算例說明了本章所提方法的有效性.第五章研究一類帶有未知參數(shù)的不確定非線性切換系統(tǒng)的自適應(yīng)脈沖觀測器的設(shè)計問題.為重構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài),獲得了自適應(yīng)脈沖觀測器存在的充分條件.狀態(tài)觀測器以脈沖微分方程的形式給出.使用脈沖無關(guān)、時變的微分方程來表示參數(shù)估計律.通過構(gòu)造分段時變Lyapunov函數(shù),得到了充分條件來保證切換誤差動態(tài)系統(tǒng)的漸近收斂到零.此外,也獲得了保證參數(shù)估計收斂的充分條件.最后,通過切換Lorenz系統(tǒng)來說明本章所提出方法的有效性.第六章是全文總結(jié).總結(jié)全文,并展望下一步的工作.
[Abstract]:On the basis of the existing research results , the stability analysis of the singular switching system is considered to be more complex and more challenging . A sufficient condition for the existence of an adaptive pulse observer is obtained . The state observer is given in the form of impulsive differential equations . By constructing a piecewise time - varying Lyapunov function , a sufficient condition is obtained to guarantee the asymptotic convergence of the switching error dynamic system to zero . Finally , the effectiveness of the proposed method in this chapter is explained by switching the system .
【學(xué)位授予單位】:遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:O231
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1744370
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